钜大LARGE | 点击量：853次 | 2021年11月02日
杨裕生院士：电池是电动汽车发展首要的决定性因素
现在我国电动汽车发展比较快，那么十三五到底应该怎么做？有关当前汽车发展，电动汽车发展当中存在的一些问题，我有些个人看法。今天在这里提出来和大家一起讨论，有一些和政府部门的政策或看法可能不太相同，作为百家争鸣，一家之言也提出来进行探讨。
还有七十天，就进入十三五了，十三五计划期间，电动汽车怎么发展，我想讲四个问题，第一个是电池是首要的决定性因素，第二个是十三五电池的技术，第三是用好现有的电池，发展电动汽车。第四是控制电动汽车补贴总额，明确公司开发责任。
第一个问题，电池是电动汽车发展的首要决定性因素。电池的安全性和比能量关系到电动汽车的安全性和续驶里程，十三五电动汽车的安全性和续驶里程，取决于十二五的电池以及十三五最初两三年电池的水平。超越电池水平搞电动汽车产业，是一种冒进行为，难免会发生汽车趴窝，也就是说行驶一段时间之后就行驶不动了，或者行驶里程很高，但发生燃料事故，这就会给国家、公司和个人造成很大的浪费。这些问题都不是空穴来风，而是很残酷的事实。我国电动汽车发展很快，在快当中，存在一系列问题，要大家引起注意。
第二个问题，十三五的电池技术。首先要在安全第一的前提下，提高锂离子电池的比能量。锂离子电池将长期是动力锂离子电池的主力，这一点不容怀疑。要发展高电位的正极，目前的重点是三元材料，高压材料也可以发展，但是它们的安全性存在问题。另外要发展高安全性的负极，电池要发展长寿命。三元正级的电池要提高安全性，这个问题现在很严重。估计在十三五实用的单体比能量不会超过200Wh/kg。有关纯电动公交车，我想强调一下，目前趴窝、未老先衰的旧账还没有还，也就是从十一五到十二五遗留很多问题，很多城市的纯电动公交车已经走不动了，或者已经完全不走了，要防备十三五继续出现类似问题。
安全第一，就是不要片面地追求高比能量。现在这个倾向很严重，定的目标是纯电动汽车的续驶里程要不断提高，因此就要求电池比能量要不断提高，并没有把安全问题提到第一的位置来重视。蓄电池是一个含能的器件，有不同程度的危险性，锂离子电池要提高比能量，但是要安全第一。要优先使用高安全性的电池，宁愿牺牲一些比能量。在规模蓄电的设计当中，要控制不发生连锁反应，就是一个电池出了问题，其他周围的电池不要继续发生燃烧爆炸这样的现象，在使用当中要建设安全操作规程，绝不可以滥用电池。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
现在磷酸电池安全性高，价格低，用途广。有关下一代的动力锂离子电池，有一种说法认为是锂硫电池，由于锂离子电池难以实现电动汽车50公里里程，日本NEDO提出锂硫、锂氧是后锂离子电池，这是单纯从理论比能量一项考虑得出的推论。我觉得很难指望锂硫电池，当然它可以用在其他功率要求不高的地方，但是在动力锂离子电池上，我觉得日本的提法要打问号。还有下下代的动力锂离子电池是锂氧电池，这个更悬乎，除了刚才锂硫电池之外，双功能的氧正极是一个世界性难题，多年来没有很好解决，锌电池、锂离子电池都遇到这样的问题，指望把这个难题加到锂氧电池上更悬乎，希望更渺茫。我觉得国家可以支持个别团队来长期研究，但不能寄予过高期望。我认为，要大力推动铅炭电池的提高和应用，因为它保持了铅酸电池的优点，便宜、安全、原料容易得到、可靠。十二五一个重要成果，尤在部分核电态高倍率放电循环寿命大于20万次，这可以在电动汽车里有很多贡献。第一个就是在微混和启停汽车里面，十三五2020前要作为标配，也就是所有的燃油车都要有启停功能，铅炭电池就可以起用途。第二是微型的短程汽车作为动力电源。第三是增程式电动汽车动力电源，所以要加紧完善铅炭电池的产业链，特别是把这个超级活性炭做好，来大力推广这样的新技术。
第三个问题，是用好现有的电池发展电动汽车。就是现有的电池应该说是比较成熟的，不要冒进，如何发展电动汽车实际上是如何用好现有的电池。我对十三五电动汽车发展的主张，第一是要为小型低速纯电动汽车开绿灯，我在这里再一次呼吁，这是国家一些部委已经开始重视，但是到现在还没有落实。因为电动汽车做小了，所有的矛盾都可以解决，可以大量的节能减排，满足最广大人民群众的需求。第二点是大中型汽车要以纯电驱动的增程式为主。现有的锂离子电池的性能完全可以满足增程式车的要求，铅炭电池也有用武之地。
第一就是当前长里程的纯电动汽车不宜作为重点，这个问题现在争论很大，最近一些部委开会发表的言论，还是要坚持纯电动汽车，我认为目前来讲，不是一个很好的发展重点。目前的比能量锂离子电池，纯电动汽车实际里程是150公里为合理，假如更长电池就要多，电池多了车子重、耗油大，就要更多的电池，这样就不合理了。现在有的城市强调只用纯电动汽车，想一步登天，这是违背循序渐进的发展规律，包括北京市在内。比亚迪最早做的是E6，电池有700公斤，现在回过头来搞插电式秦，现在效果很好。特斯拉的电池装了85kwh，所以它现在已经烧了13辆车，重要是从电池里面烧的。它现在也打算搞普及型的，不单纯搞高档的。所以我国应该量电池之力而行，制定标准，发展低速微型车，不要搞高速的、电池负担不了的车型。
第二就是要巧用电池，发展增程式电动汽车，也就是在车上装一个发电机，虽然发电机要烧油，但是用的内燃机功率很小，只有一半左右，所以它可以在最近的那条线来运转，可以节油50%。它的好处很多，现有的锂离子电池完全满足要求，安全性很高。车辆在行驶当中，发电机给电池充电有什么好处，就是电池整个是处于半充和半放的状态，它既不充满也不放完，就是中间的这样一个充电状态。好处是内阻小，发热量小，不过充，安全有保障，不过放，循环寿命长，淡化了不一致性的问题，而且可以简化电源管理系统，还可以用涟漪的锂离子电池，虽然车上要烧油，但是能节约50%的油，好处很多。去年交通部举办的丝绸之路经济带的文化之旅，用了两辆增程式车，从连云港到乌鲁木齐走了五千多公里，沿途没有充电，而同行的两辆进口客车，耗油32升。也有人说，增程式只有在城市行驶节油高，但这个想法落后了。增程式电动汽车的优点在于电池组不会缺电和过放电，寿命长，安全性高，可以不用充电桩远距离行驶，可以晚间在停车场充电，用户可以节省开支，电池少，成本低，节油率50%以上。各个国家发展汽车的程度不相同，日本搞深混车已经成熟，所以燃料动力锂电池车是重中之重，而我国是要解决当前国家能够普遍推广使用的电动汽车，不能跟在日本后面走。美国是绕开日本车的专利，所以提出发展插电式混合动力车。我国怎么走自己的路，我觉得就是要走纯电驱动的增程式，这类车只有电驱动，虽然有内燃机但是它只管发电，动力不直接到车轱辘上去。增程式优于其他的车种，这个就不详细讲了。增程式电动公交车，最容易向无补贴过渡，因为它用量少，成本低，与汽车同寿命，12米的客车可以逐渐降到80万一辆，比燃油车高25万，用两三年省的油钱就可以补偿回来，油钱要补偿，这里面有一个观念改变的问题。第一个改变就是，用节能的油钱来抵偿车的差价，这一点首先要大家承认，或者要这么做才行。推动电动汽车发展，是国民的义务和责任，不是说我愿意做就做，不愿意做就不做，而是应该大家都来努力。
第三就是不要想通过电动汽车的高补贴，从国家捞一把，这个问题现在非常严重。所有的大的汽车公司，哪种汽车补贴高，就生产哪一种车，而不看这些车到底能不能长时间运行，能不能安全运行，先把补贴抓到手再说。增程式电动汽车假如能够享受公交车燃油补贴，我觉得也合理，甚至可以不用三年的时间，就可以把成本收回来。增程式电动汽车的推广应用可以很多，包括长途客车、出租车、乘用车、卡车，卡车加拿大已经走在前面了，已有公司做了混合电动卡车，实际上是增程式，每百公里耗油17升，是纯电，靠电池驱动发电。燃料动力锂电池电动汽车，实际上是增程式，这跟刚才的增程式相同，不同的是，它用燃料动力锂电池在车上发电，过去认为是电池组给燃料动力锂电池平衡功率，也可以认为是燃料车组给电池充电，上升里程。十三五不要跟着日本和美国走，而应该稳住心态，发展燃料技术，把技术做好，要大规模做好燃料动力锂电池电动汽车。再有其他的动力车，譬如燃气的电动汽车增程，成都有90辆，据说运行得非常好，未来光伏发电发电效率提高了，也可以在车上用太阳能发电来新增里程。
最后我想讲一下，控制电动汽车总额，明确公司开发责任。今年五月份，四部委公布了十三五电动汽车补贴标准，按照这个标准，我做了计算，补贴数额非常大，大到什么程度，假如实现2020年500万辆目标，按照四部委的通知，十三五要补贴3900亿，这是中央政府补贴的，地方政府补贴还没有算在里面。怎么算呢，有前期的计算，就是说2016年按照电动汽车在整个汽车生产按1%，2017年2%，2018年3%，2019年4%，2020年5%，按照每年加一个百分点的电动汽车的比例，才能够满足十三五2020年完成五百万辆汽车这样一个目标，完成这个目标之后，这个补贴的数就是3900亿。3900亿，要多少人才能够创造这么多的财富，有3900亿可以做很多其他的事情，现在拿来做补贴，到底值得不值得，应该不应该。长期的高额补贴不利于有效推动电动汽车的发展。首先，汽车生产公司追逐补贴最高的纯电动客车，但电池寿命有限，趴窝的车子比比皆是，国家损失严重。其次，大部分补贴成了汽车公司的超额利润，普通纳税人的钱补给了有钱买车的富人，造成了社会不公。第三，汽车生产公司只享利益，没有义务，不思降低成本去努力生产广大群众需求的车。第四，政府财政负担太重，而拉动电动汽车发展的效果不佳。十二五原来定的50万辆，现在剩下70天，眼看50万辆很难完成了。
我们工程院、科学院的19个院士，联名给国家写了一个建议，七月8号交上去的，题目是“有关控制电动汽车补贴总额，明确公司开发责任的建议”，建议的内容重要三条。第一条，为十三五电动汽车补贴总额设定一个上限，希望由国务院来设定上限，而不是让四部委去用多少钱算多少钱，用了再算，而是先算再用。第二要明确各个汽车生产公司的责任，完善政策措施，即适当补贴、责任指标、超额有奖、以罚促产。所谓适当补贴，就是十三五继续补贴电动汽车，但是金额要降低，加速逐年退步。责任指标就是要燃油汽车生产公司有责任有义务，逐年提高电动汽车在本公司生产销售产品中的比例额度，美国加州早已实行，效果显著，现在美国已经有9个州效仿加州。第三个建议是，继续对电动汽车技术创新发展加强支持，美国加州政策的核心内容是，要求汽车生产商在加州销售的乘用车、小型车辆当中，必须含有一定比例的零排放和部分零排放的车辆，这些年比例不断变化，要求到2020年，在加州销售的车子里，应该有6%的零排放或3.5%的部分零排放的车。在加州假如达到这个最低分数线，就达到指标，假如达不到就要罚款，这有长期的政策规定。所以我们19个老头加在一起，平均年龄是78岁，也不是老了没有事做，而是感觉这个问题太严重，所以花了很多时间提了这样的建议，他山之石，可以共用。
最后我讲几点，第一个当前电池水平决定了十三五电动汽车产业，应该发展微型低速纯电动汽车或增程式纯电驱动汽车。第二点是政府要明确汽车公司生产电动汽车的责任，完善奖罚政策措施，加速补贴退步，使我国十三五电动汽车走上更健康的发展造成。十三五在锂离子电池安全第一的继续提高比能量，为提高十四五电动汽车产业水平打基础。燃料动力锂电池电动汽车要切实研究技术，不根外国搞批量上路，要稳定心态走好自己的路。
